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UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA DE FISICA
PRÁCTICA No. ___ Elaborada por los profesores David Avellaneda y Sara Castillo INSTRUMENTOS DE MEDIDA
1 OBJETIVOS
- Conocer y adquirir habilidades y destrezas en el manejo de instrumentos de medida como: el calibre pie de rey y tornillo micrométrico.
- Conocer las aproximaciones de los aparatos mencionados.
- Determinar las clases de errores que se generan en la toma de medidas y cómo minimizarlos.
- Calcular las diferentes desviaciones presentes en la medida.
2 FUNDAMENTO TEÓRICO
Medir es comparar una cantidad determinada de algo con una unidad de medida, en donde se establece cuántas veces esta unidad ocupa un lugar dentro de dicha cantidad. Existen diferentes objetos que nos ayudan a medir:
2.1 Cinta métrica (regla).
Por definición: Regla es un «aparato con bordes rectos, para trazar líneas rectas» y, en la metrología, escala es el ‘conjunto ordenado de marcas, asociado a cualquier numeración, que hace parte de un dispositivo de visualización de un instrumento de medición’. Las cintas métricas, o en su defecto, las reglas, se marcan en centímetros (cm). El centímetro se divide en diez, esto significa que cada marca del instrumento de medida corresponde a un milímetro (mm) que es una milésima parte de un metro.
La resolución de la cinta métrica
Por definición: la «resolución» es la «diferencia más pequeña entre las indicaciones de un dispositivo de visualización que puede ser percibido de manera significativa», es la menor medida que puede ser referenciada por un instrumento de medición, para este caso, la menor medida sería 1mm. Po ejemplo, en el objeto de la Figura 1, la medición seria de:
Diámetro del círculo = 5.2 𝑐𝑐𝑐𝑐 ± 1 𝑐𝑐𝑐𝑐
Figura 2. Medida del diámetro de un circulo usando la regla.
Debido a esta limitación, si usan el simulador (archivo adjunto llamado “ regla_graduada.exe ”), éste no puede estar seguro cuando el borde de medición está entre las marcas. Este simulador indica este hecho colocando un número cinco entre paréntesis (5). ( Experiméntelo usted mismo ejecutando este archivo en su pc ).
2.2 Calibre pie de Rey
Los calibradores Vernier o pie de Rey son instrumentos de medición por contacto sencillo que se basan en el uso de una regleta, y su mejora practica por la disposición y relación directa con el objeto a medir. Se aplican para medir espesores internos, externos, y profundidades.
Figura 2. Calibrador pie de rey
Nonio o regla móvil
2.3 Tornillo micrométrico
Es un instrumento de medición de longitudes y espesores, su particularidad consiste en ser más exacto en la toma de medidas que el calibrador. Consta básicamente de un tornillo que puede moverse a lo largo de su propio eje.
Figura 5. Tornillo micrométrico.
Antes de cada uso hay que ajustar el micrómetro. El uso frecuente del tornillo micrométrico hace que éste se descalibre, para poder calibrarlo debe “ponerse en cero el micrómetro” para ello se usa el tornillo calibrador, ajustando el cero del cuerpo este alineado correctamente con el cero del tambor giratorio.
En el micrómetro centesimal, la resolución se obtiene dividiendo el paso de rosca del husillo micrométrico por el número de divisiones del tambor (Resolución = paso de rosca del husillo micrométrico / número de divisiones del tambor) o Resolución = 0.5 mm / 50 = 0.01 mm.
Una vuelta completa del tambor produce el avance de 0.5 mm, (equivalente a una línea de la parte inferior de la regleta del cuerpo del tornillo), por consiguiente, dos vueltas son 1mm (equivalente a una línea de la parte superior de la regleta del cuerpo del tornillo). Vea los siguientes ejemplos:
Tambor giratório
Tornillo calibrador
Figura 6. Lectura del tornillo micrométrico
El arco en la figura (ovalo amarillo) indica el rango en el cual se encuentra la medición, para este caso entre 25mm y 50mm. Note que hay 2 líneas después del 25 en la parte superior de la regleta del cuerpo del tornillo, indicando que la parte entera de la medida corresponde a 27mm. Para la parte decimal de la medida, la lectura se realiza con el tambor del tornillo micrométrico, éste no ha completado una vuelta (una vuelta se completaría si alcanzara al 0), puesto que no aparece una línea en la parte inferior de la regleta del cuerpo del tornillo. Como la marca coincide antes del cero (ver cuadro rojo) se registra, para este caso 0.49mm. Por tanto, la medida es de:
Medición = (27.00 𝑐𝑐𝑐𝑐 + 0.49𝑐𝑐𝑐𝑐) ± 0.01 𝑐𝑐𝑐𝑐 = 27.49 𝑐𝑐𝑐𝑐 ± 0.01 𝑐𝑐𝑐𝑐
Figura 7. Lectura del tornillo micrométrico
El arco indica que la medida está entre 0mm y 25mm. Note que hay 4 líneas después del 0 en la parte superior de la regleta del cuerpo del tornillo, indicando que la parte entera de la medida corresponde a 4mm. Para la parte decimal de la medida, que se realiza con el tambor del tornillo micrométrico, éste se ha girado una vuelta, puesto que aparece una línea en la parte inferior de la regleta del cuerpo del tornillo, indicando 0.50mm. Como la marca coincide después del cero (línea roja) se registra, para este caso 0.22mm. Por tanto, la medida es de:
Medición = (4.00 𝑐𝑐𝑐𝑐 + 0.50𝑐𝑐𝑐𝑐 + 0.22𝑐𝑐𝑐𝑐) ± 0.01 𝑐𝑐𝑐𝑐 = 4.72 𝑐𝑐𝑐𝑐 ± 0.01 𝑐𝑐𝑐𝑐
4.4 Tome 9 objetos diferentes (celular, esfero, olla, etc.) Realice una medición usando la regla y complete la siguiente tabla:
Objeto
Largo (cm)
Ancho (cm)
Profundidad (cm)
Área (cm²)
Volumen (cm³) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4.5 Determinar qué clase de errores se cometieron al realizar estas medidas y cuál sería la metodología para minimizarlos al máximo.
4.6 Mediante qué métodos e instrumentos determinaría la distancia entre:
- La tierra y la luna
- Entre los picos de dos montañas.
4 BIBLIOGRAFÍA
- https://www.stefanelli.eng.br
Medición:
5
8 9 10 11
12
11111111 ;
111111111 ;
111111111 ;
! ;
111111111 ;
111111111 ;
111111111 ;
11
1 2 3 4 5 6 7
5
Medición:
Medición: Medición:
Medición: (^) Medición:
Medición: Medición:
Medición: (^) Medición:
UPTC - Laboratorio de medición. Física I
10
11
0
9
7
11 12 13 14 15
12 13 14 15 16
1 2 3 4 5 6 7 8 10
10 11 12 13 14
10 11 12
11 12 13 14 15 16
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
7 8 9 10 11 12
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10 11 12 13 14 15
1 2 3 4 5 6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
13
������ I I I I I I
8 9 10 11 12
0 1 2 3 4 5 6^7^8 9
Medición: __________^ Medición: __________
Medición: __________ Medición: __________
Medición: __________ Medición: __________
Medición: __________ Medición: __________
Medición: __________ Medición: __________
UPTC - Laboratorio de medición. Física I
0-
0-
0- 0
0
10
0 45 40
10
0 45 40
35 30 25 20 15
0
0-
0-
0
0
0
10
0 45 40
30 25 20 15 10
40 35 30 25
45 40 35 30
45 40 35 30
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